A Bacia do Paraná se encontra completamente desenvolvida sobre a crosta continental e preenchida por rochas sedimentares e vulcânicas. Dentre as diversas Formações presentes nesta Bacia, destaca-se a Formação Irati cujo interesse na caracterização da matéria orgânica deve-se seu maior potencial para geração de hidrocarbonetos, a presença níveis de maturação variados, como consequência de rochas intrusivas que atuaram como catalisadores para geração de hidrocarbonetos. A Formação Serra Alta ocorre imediatamente sobreposta à Formação Irati, sendo considerada uma das unidades litoestratigráficas menos estudadas da Bacia do Paraná, principalmente devido ao seu baixo potencial para hidrocarbonetos. O objetivo principal deste trabalho é caracterizar o paleoambiente deposicional e o grau de evolução térmica das Formações Irati e Serra Alta por meio de biomarcadores presentes no extrato de rocha por CG-EM e CG-EM/EM. As análises geoquímicas das amostras das Formações Irati e Serra Alta foram realizadas por meio parâmetros moleculares com base em n-alcanos, terpanos e esteranos. A distribuição geral de hidrocarbonetos e/ou parâmetros de biomarcadores sugeriram que as amostras apresentam baixa evolução térmica, ambiente marinho com contribuição de matéria orgânica terrestre e paleoambiente deposicional anóxico para a Formação Irati e subóxico para Formação Serra Alta